intel vt for directed i o что это

На работу программ пользователя в стандартной операционной системе данная опция практически не влияет.

Значения опции:

Опция также может иметь другие названия:

Примечание 1.Аппаратная виртуализация виртуализация с поддержкой специальной процессорной архитектуры. Аппаратная виртуализация обеспечивает производительность, сравнимую с производительностью невиртуализованной машины, что дает виртуализации возможность практического использования и влечет её широкое распространение. Наиболее распространены технологии виртуализации Intel-VT и AMD-V.

Реализована виртуализация режима реальной адресации (режим совместимости с 8086).

Intel Virtualization Technology for Directed I/O (VT-d) — это следующий важный шаг на пути к всеобъемлющей аппаратной поддержке виртуализации платформ на базе Intel. VT-d расширяет возможности технологии Virtualization Technology (VT), существующей в IA-32 (VT-x) и Itanium (VT-i), и добавляет поддержку виртуализации новых устройств ввода-вывода. Ознакомиться подробнее с технической стороной вопроса можно здесь https://ru.wikipedia.org/wiki/

Программа Setup BIOS фирмы AWARD Software International Inc на системных платах GIGABYTE TECHNOLOGY

Название данной опции у данного производителя в данной версии BIOS:

Virtualization значение по умолчанию [Disabled]

Hardware assisted VirtuaIization Technology which help improve performance of system running VirtuaI Machine Softwares.

Virtual Machine allows multiple OS on one conputer simultaneously.

Виртуальная машина позволяет запускать более производительно несколько ОС на одном компьютерные одновременно.

Не включать технологию аппаратной виртуализации, основанной на специальной процессорной архитектуре.

Включает технологию аппаратной виртуализации, основанной на специальной процессорной архитектуре.

Название данной опции у данного производителя в данной версии BIOS (ноутбук):

Virtualization значение по умолчанию [Enabled]

Эта опция определяет, будет ли монитор виртуальных машин (VMM) использовать дополнительные аппаратные возможности, обеспечиваемые Intel (R) Virtualization Technology.

Введено = Включить Virtualization Technology.

Программа BIOS InsydeH20 Setup Utility компании Insyde Software на на системных платах Hewlett-Packard Company (HP)

Название данной опции у данного производителя в данной версии BIOS:

Virtualization Technology значение по умолчанию [Disabled]

Данная опция находится на вкладке: «System Configuration»

Hardware VT enables a processor feature for running multiple simultaneous virtual machines allowing specialized software application to run in full isolation of each other. HP recommends that this feature remain disabled unless specialized unless specialized application are being user.

Аппаратные средства VT включают функции процессора для запуска нескольких виртуальных машин одновременно, позволяя специализированным прикладным программам запускать в полной изоляции друг от друга приложения. HP рекомендует, чтобы эта функция оставалась отключенной, если пользователь не использует специально предназначенное для этого специализированное приложение.

Навигация и настройка значений БИОС InsydeH20 Setup Utility фирмы Insyde Software осуществляется стандартно, с помощью следующих клавиш:

Источник

VT-x и VT-d: что это такое в биосе и зачем нужно?

Всем приветандр Хочу вам рассказать о таком как VT-d и VT-x, что это такое и для чего нужно. В общем ничего особо сложного нет, да и не особо важно это вообще, ну то есть многим юзерам такие опции как VT-x и VT-d попросту не нужны и они могут быть спокойно отключены.

Значит что такое VT-x и VT-d? Это технологии виртуализации, которые нужны для виртуальных машин (может и для еще какого-то софта, но я не знаю). Технологии виртуализации есть как у Intel (VT-x, VT-d), так и у AMD (называется AMD-V) и позволяют виртуальной машине обращаться к процессору напрямую, а не, так бы сказать через программную прослойку. Благодаря этому, виртуальная машина работает почти также как и реальная система.

Обычным юзерам, которые играют в игры, смотрят фильмы на компе, слушают музыку, то им эти технологии не нужны вообще. Поэтому логично их будет отключить. А вот если вы пользуетесь виртуальными машинами, то конечно их нужно в таком случае включить, ибо без них, виртуальные машины хоть и будут работать, но страшно медленно.

Чтобы включить технологию виртуализации, то нужно в биосе найти такое как Virtualization Technology и выбрать значение Enabled, ну примерно как-то так. Просто названия могут отличаться. Вот пример настройки в биосе асусовской материнки:

В более старых биосах все аналогично:

Как VT-x, так и VT-d, все они включаются одинаково. Просто VT-x может просто называться Intel(R) Virtualization Technology, ибо это базовая виртуализация.

Но в чем разница между VT-x и VT-d, в чем отличия то? А вот это уже немного интересно. Как я уже написал, VT-x это базовая виртуализация, она позволяет напрямую слать команды процессору, чтобы виртуальная машина могла работать почти также быстро как и реальная система. А вот VT-d это уже другое, это для того, чтобы вы могли в виртуальную машину перекидывать целые устройства на шине PCI. То есть можно например в прямом смысле кинуть видеокарту в виртуалку и она там будет работать, только нужно будет поставить драйвера на видюху, ну как все обычно. Но VT-d нет в дешевых процессорах, как правило поддержка есть только у более дорогих моделях.

Вообще сама VT-x появилась достаточно давно, ну вот первый раз, если я не ошибаюсь, то она появилась в процессорах Pentium 4, модели 662 и 672. Это одноядерные процессоры, но очень топовые в прошлом, стояли кучу денег! Они одноядерные, но зато имели два потока, что только прибавляло им крутости по тем временам, эх, крутые процессоры были что не говори!

Как узнать, есть ли поддержка VT-x, VT-d? Очень просто, самый лучший способ, самый быстрый, это просто скачать утилиту CPU-Z, там вы в поле Instructions сможете легко понять поддерживает ли ваш процессор эту технологию:

С процессорами AMD все аналогично, только тут нужно искать AMD-V:

Также в Windows 10 можно легко посмотреть, включена виртуализация или нет. Для этого нужно зайти в диспетчер задач и там на вкладке Производительность у вас будет написано, включена она или нет:

Немного напишу и о самих виртуальных машинах. Значит всего есть две, это самые популярные: VMware Workstation и VirtualBox. Принципиальных отличий у них можно сказать что нет, если не учитывать, что VirtualBox полностью бесплатная. Но лично я отдаю предпочтение VMware, так как она реально быстрее. Но это мое мнение, есть много тех, кто уверен в обратном, что VirtualBox быстрее. Так что я думаю тут будет лишним думать что лучше, ибо лучше просто взять и проверить, как сделал я и уже не один раз приходил к выводу, что VMware таки быстрее..

Кстати, у VMware также есть полностью бесплатная версия виртуальной машины, которой я пользуюсь уже не первый год, это VMware Player. Там нет многих функций, но на самом деле, теми многими функциями мало кто пользуется. Все что нужно, это все есть: можно создавать виртуальные машины, редактировать конфиг, запускать машины, все работает стабильно! Нет разве что фоновой работы машины, ну и еще чего-то, так бы сказать не особо существенного.

Кстати, был у меня как-то самый мощный одноядерный процессор, а это Pentium 4 670 (в отличии от модели 672, тут нет виртуализации), ну и я на нем тоже запускал виртуальную машину. Ну потому что это мне ну очень нужно было. Конечно работало все очень медленно. Но тот софт, который мне нужно было запустить в этой виртуальной машине, то он работал. Просто медленно, но все таки работал! Правда этот Pentium 4 670 нагревался просто дико.. Это ужас.. Зимой зато было реально в моей комнате теплее…

Ну в общем вот такие дела ребята, надеюсь что все вам тут было понятно. Удачи вам в жизни и хорошего настроенчика

Источник

Виртуализация¹

В предыдущей части я рассказал о трёх режимах IA-32: защищённом, VM86 и SMM. Хотя их и не принято связывать с виртуализацией, они служат для создания изолированных окружений для программ, исполняемых на процессоре. В этой статье я опишу «настоящую» технологию виртуализации Intel VT-x. Я хочу показать, как теория эффективной виртуализации проявляется в каждом аспекте её практической реализации.

На КДПВ: Запущенная под управлением Ubuntu Linux программа Oracle VirtualBox, в которой запущена операционная система MS Windows XP, в которой исполняется симулятор Bochs, в котором запущена операционная система FreeDOS, в котором запущен симулятор MYZ80 для процессора Z80, в котором загружена операционная система CP/M (в полноэкранном режиме).

В 2006 году Intel представила VT-x — расширение для эффективной виртуализации архитектуры IA-32. Оно включает в себя набор инструкций VMX и два новых режима работы. Я не хочу повторять здесь всю документацию, это очень скучно как писать, так и читать. Однако я опишу некоторые особенности предложенных в ней интерфейсов.

Обойтись для виртуализации уже существующими режимами процессора было нельзя, т.к. некоторое количество существовавших к тому моменту инструкций IA-32 были служебными, но не привилегированными и, согласно теории, их невозможно было бы эффективно перехватывать и эмулировать. Новые режимы были названы root и non-root, и они, в общем-то, ортогональны всем классическим режимам (хотя тут есть особенности, см. дальше). Первый из них — для монитора виртуальных машин, второй — для гостевых окружений. По умолчанию после включения питания виртуализация недоступна. Вход в режим root происходит после исполнения новой инструкции VMXON, а последующие входы в non-root — с помощью VMLAUNCH/VMRESUME.

Ключевой процесс в любой системе аппаратной виртуализации — это сохранение текущего состояния процессора гостя и загрузка состояния монитора. В VT-x здесь всё сделано строго по упомянутой теории. Для хранения состояний как гостя, так и хозяина используется сущность под названием VMCS (англ. Virtual Machine Control Structure). Это структура должна быть своя для каждого активного гостя. На следующем рисунке, иллюстрирующем переходы между режимами root и non-root, внутри VMCS используются две области: состояние гостя (guest-state) и состояние хозяина (host-state).

На этом рисунке событие VM-Entry — это одна из двух инструкций: VMLAUNCH или VMRESUME, — а VM-Exit — одно из множества синхронных и асинхронных событий, объявленных привилегированными в контексте VT-x non-root и потому требующих перехвата монитором. Детали того, что и как загружать при переходе из root в non-root и обратно, также хранятся в VMCS в т.н. VM-entry и VM-exit controls, «параметры входа и выхода». Области сохранения разбиты на поля, каждое из которых хранит в себе регистр или другую архитектурную информацию процессора.

Работа с VMCS

Я хочу показать, как тщательно подошли создатели VT-x к обеспечению версионности и обратной совместимости с будущими реализациями. Ключевой элемент дизайна здесь — это удивительная (учитывая его низкоуровневость) абстрактность предлагаемого интерфейса. Вместо того, чтобы описать раскладку структуры VMCS в памяти и разрешить работать с ней с помощью обычных инструкций LOAD и STORE, были введены две новые инструкции: VMREAD и VMWRITE. И оперируют они не смещениями байт внутри структуры, а кодировками отдельных полей. Более того, не гарантируется даже, что все поля в памяти хранят актуальные значения. Процессор может кэшировать некоторые из них, ускоряя тем самым процесс переключения режимов — данные не приходится подгружать из медленной памяти. Он обязан выгрузить всё в память только при исполнении VMCLEAR.
В результате введения такого уровня косвенности создатели будущих вариантов VT-x не будут привязаны требованиями совместимости раскладки VMCS в памяти с существующими реализациями.
Для сравнения данного метода с альтернативами посмотрите на то, как описывается работа инструкций XSAVE и XRSTOR [1], используемых для сохранения и восстановления векторных регистров. Так как векторные регистры после сохранения хранятся в памяти, смещения для них можно использовать в обычных операциях с ней. А вот для раскладка полей в памяти описана в отдельном листе данных, возвращаемых инструкцией CPUID.

Индикация доступной функциональности

Продолжу рассказ об особенностях VT-x, который удивили меня своей продуманностью (не обо всех расширениях наборов инструкций можно такое сказать). Многие из них касаются идентификации поддержки существующих, а также будущих расширений этой технологии.

Вместо того, чтобы поместить информацию о VT-x в вывод инструкции CPUID, были добавлены новые регистры группы Model-specific register или MSR. Это вполне оправдано — MSRы можно читать только из привилегированного режима, пользовательским приложениям незачем знать об особенностях поддержки виртуализации текущего процессора. О том, что виртуализация поддерживается, сообщает единственный бит CPUID.1.ECX[5].

Версионность и индикация расширений

Описанию механизма индикации поддерживаемых расширений VT-x посвящено приложение A из Intel SDM [1]. Возможность эволюции проходит через все представленные в документации MSRы.

Так, регистр IA32_VMX_BASIC разбит на несколько полей. Одно из них содержит ревизию структуры VMCS. Равенство ревизий двух реализаций VMCS означает равенство размеров областей памяти для их хранения. Выставленный в этом регистре бит 55 означает, что ряд элементов конфигурации, которые в первой редакции VT-x имели жёстко зафиксированные значения (только вкл. или только выкл.), в этой реализации уже могут быть переключены в отличное от первоначального состояние.

Полный список MSRов, описывающих возможности, включает в себя регистры IA32_VMX_(TRUE_)PINBASED_CTLS, IA32_VMX_(TRUE_)PROCBASED_CTLS, IA32_VMX_PROCBSAED_CTLS2, IA32_VMX_(TRUE_)EXIT_CTLS, IA32_VMX_(TRUE_)ENTRY_CTLS. В сумме они определяют, какие архитектурные события могут вызвать VM-exit, что допустимо загружать при VM-entry. Изначально заведённого в первой ревизии VT-x набора регистров оказалось недостаточно, поэтому появились «TRUE»-варианты некоторых из них. По этой же причине PROCBASED_CTLS был расширен с помощью PROCBASED_CTLS2.
В отличие от традиционного подхода, когда под каждую новую фичу заводится один бит в регистре, который означает, поддерживается ли она или нет, в VT-x имеется по два бита на каждое расширение архитектуры. Первый бит означает возможность включения некоторой функциональности, а второй — её выключения. Влияет это на то, какие биты в составе управляющих полей VMCS монитор может модифицировать. Так, например, может оказаться так, что в некоторых процессорах будет нельзя выключить генерацию VT-exit по инструкции RDRAND, а в других, наоборот, нельзя такой выход включить.
Для тех полей, которые могут находиться в любом из двух состояний, программе-монитору разрешается настраивать их под свои возможности и использовать только те, которые были заложены в его логику, даже если монитор запущен на более современном процессоре, предлагающем более эффективные техники.
Данное решение создаёт простор для эволюции как процессоров, так и программ-мониторов виртуальных машин. Первые могут бросить поддержку старых фич, просто обозначив, что они не могут быть включены, а вторые могут детектировать и использовать только ту функциональность аппаратуры, на которую они запрограммированы. Тем самым сохраняется обратная совместимость и обеспечивается прямая совместимость.

Эволюция VT-x

Раз столько усилий было потрачено на поддержку расширений VT-x, таких расширений, наверное, должно быть много. Я расскажу о некоторых из них в этой статье, а остальные попридержу на потом, когда осмысленность их введения станет более понятной.
Но сперва хочется подумать об общем векторе развития VT-x — зачем все эти расширения существуют.
Виртуализация должна быть эффективной, т.е. вносить минимально возможные накладные расходы по сравнению с прямым исполнением гостя на аппаратуре. Это формулируется как «не мешать исполняться как можно большему числу операций». Общий принцип оптимизации — ускорять в первую очередь те подсистемы, что стоят на критическом пути производительности. После устранения главного узкого места нужно переходить к следующему по важности. Рассмотрим порядок важности для вычислительных систем.

Unrestricted Guest

Защищённый режим со включенными сегментацией и страничным механизмом поддерживается с самой первой редакции VT-x. Остальные режимы, в т.ч. 16-битный реальный, запускать напрямую в non-root режиме было невозможно — попытка загрузить такое гостевое состояние с помощью VMLAUNCH/VMRESUME вернулась бы с неуспехом. С одной стороны, это ограничение было разумным — большинство практически важных задач работают именно в защищённом режиме, и следовало виртуализовать его в первую очередь.
С другой стороны, при загрузке традиционной ОС процессор, прежде чем войти в защищённый режим, некоторое время всё же исполняется в других режимах. В мониторе для их поддержки приходилось иметь альтернативный механизм симуляции — интерпретатор, двоичный транслятор, возврат к VM86 или что-то подобное. Это не сказывалось положительно ни на объёме кода монитора, ни на скорости его работы. Поэтому в последующих поколениях VT-x был введён т.н. режим Unrestricted Guest — исполнение гостевых систем, не использующих защищённый режим.

Взаимодействие с SMM

Во время работы root и non-root режимов VT-x всё так же возможно возникновение прерываний #SMI, которые должны безусловным образом переводить процессор в SMM-режим. Процесс переходов в/из SMM-режима был модифицирован, чтобы учитывать специфику работы виртуализации.

К данному моменту я надеюсь, что мне удалось обрисовать мотивацию, основные идеи и направления развития Intel VTx. Здесь я мог бы закончить свой рассказ, но…

Продолжение следует

Если некоторая технология оказывается успешной, то довольно быстро её пользователи начинают придумывать совершенно неожиданные для создателей способы её использования, в т.ч. «неправильные». Не обошло это и виртуализацию. Виртуальные машины заменили физические во многих областях. Их стали объединять в облака, продавать/сдавать в аренду. А конечные пользователи стали запускать внутри выданных им систем свои виртуальные машины. И тут оказалось, что подобный сценарий вложенной (nested) виртуализации не был изначально предусмотрен создателями аппаратуры. Что было сделано для того, чтобы поддержать эффективную работу одних виртуальных машин внутри других на архитектуре Intel — об этом будет следующая часть статьи.

Источник

Технология виртуализации в процессоре

Содержание

Содержание

На протяжении последних 15 лет слово «виртуальный» звучит практически из каждого утюга. Нам обещают все более реалистичные виртуальные миры или, как минимум, дополненную реальность. Виртуальная реальность, как в знаменитой трилогии «Матрица», пока в будущем. А вот виртуализация внутри процессора — реальное настоящее.

Зачем нужна виртуализация на домашнем компьютере

Вот простой пример: вы используете для работы и игр Windows, но при этом хотите изучить, например, Linux. Значит, нужно, чтобы эта операционная система находилась под рукой. Или занимаетесь программированием под Android или iOS. В этом случае постоянно требуется проверка разработанного приложения в родной среде.

Без виртуализации пришлось бы устанавливать на один компьютер две операционные системы, делать загрузчик и запускать каждую операционную систему поочередно. Или еще хуже — стирать одну ОС, устанавливать другую с переносом данных, переустановкой нужных приложений и так далее.

Так вот виртуализация позволяет обойтись без всех этих сложных процедур. Используя ее,можно запускать несколько операционных систем одновременно (одну внутри другой или две параллельно) и работать в той среде, которая нужна под конкретную задачу.

Виртуализация в бизнесе

Главная задача виртуализации — оптимальное использование производительности и мощности современной компьютерной техники в бизнес-приложениях, где используется мощное и дорогое оборудование.

Например, ваша организация собирается поставить почтовый сервер для обработки поступающей и исходящей переписки, а еще развернуть DNS и WEB-сервер. Сколько для этого нужно серверных машин? Достаточно одной. Потому что на ней, в виртуально разделенных друг от друга «песочницах», на одном и том же железе заработают как бы три отдельных компьютера, выполняющие каждый свою задачу. Так вы разместите на одном компьютере сразу три отдельных сервера и используете всю мощность и производительность техники, окупив потраченные средства.

Разумеется, так как мощность и производительность серверных систем и пропускная способность каналов связи постоянно растет, у виртуализации появляется все больше возможностей для применения. Наглядный пример из относительно недавно запущенных и находящихся у всех на слуху — сервис GeForce Now, благодаря которому можно на слабых компьютерах запускать современные игры.

Фактически это удаленные виртуальные компьютеры, выделенные сервисом под конкретного игрока. Собственная техника выступает только как терминальное устройство, для которого уже не так важна производительность процессора и видеокарты.

Основные направления развития виртуализации

В целом виртуализация как технология сейчас развивается по трем основным направлениям:

Как работает виртуализация

Мы разобрались с тем, что виртуализация — это хорошо и полезно. А что требуется для того, чтобы она заработала на вашем конкретном компьютере? Надо чтобы процессор поддерживал виртуализацию.

То есть, он должен уметь работать с несколькими системами команд одновременно – например, от одной операционной системы и от другой. А значит, выполнять инструкции, выделять адреса и место под хранение данных так, чтобы они работали только в нужной среде, да еще и взаимодействовали с интерфейсом, портами ввода-вывода, видеокартами и прочими узлами компьютера.

Такая технология есть у обоих крупных производителей процессоров для ПК: у Intel она называется Intel VT, у AMD — AMD –V.

Особенности Intel VT

Впервые о разработке технологии виртуализации компания Intel объявила еще в 2005 году. И с тех пор Intel VT постоянно совершенствуется и расширяется.

Корпорация Intel описывает Intel VT как технологию, развивающую несколько основных направлений. На сегодня это:

Особенности AMD–V

Процессоры AMD по цене доступнее Intel, но это совсем не говорит о том, что они хуже. Есть мнение, что как раз наоборот. Многие игровые платформы строятся именно на основе процессоров, чипсетов и видеокарт этой компании.

И, конечно же, у главного конкурента Intel есть свой набор функций, реализующих аналогичные процессы виртуализации. Точно также на машинах, собранных на процессоре и чипсете AMD, можно развернуть несколько операционных систем и обеспечить их работу с периферийными устройствами, сетью, памятью и пр. или, например, запустить критичное приложение в изолированной среде.

Включение виртуализации на компьютере

Непосредственный запуск виртуальных машин выполняется с помощью специальных приложений:

Но до того, как вы запустите эти программы и приступите к установке и настройке виртуальных машин, вам потребуется включить виртуализацию.

Дело в том, что по умолчанию в настройках BIOS большинства материнских плат виртуализация отключена. И ее необходимо включить в соответствующем разделе, который называется у каждого производителя по-своему, например, «Virtualization Technology» изменив значение опции с «Disabled» на «Enabled».

Если такой опции нет, то может оказаться так, что прошивка вашей материнской платы или процессор (хотя такое сейчас возможно только на старых моделях) виртуализацию не поддерживает. В этом редком, но возможном случае использовать преимущества виртуализации не получится.

Такая функция отключена в BIOS некоторых моделей ноутбуков Aser Aspire, позиционируемых производителем, как техника для домашнего использования.

Но в подавляющем большинстве случаев, вы просто включаете в BIOS виртуализацию, сохраняете настройки и после этого можете устанавливать и запускать гипервизоры или менеджеры виртуальных машин и приступать к работе с ними, управляя несколькими вычислительными процессами в разных оболочках одновременно.

Источник

Вам также может понравиться

Урок мудрости: почему грязного и вода не очистит, чистый в огне не сгорит

Привет, друзья! Сегодня мы с вами поговорим о замечательной

Поговорка ‘Кто не работает, тот и не ест’: Зачем нужно учиться и трудиться

Привет, дорогие дети! Сегодня я хочу рассказать вам

Загадочная поговорка: Имеющий дойную корову всегда будет иметь сметану

Дорогие дети, сегодня мы поговорим о загадочной поговорке «

Поговорим о поговорке: почему давшему быка на убой не дали для поджарки и легкого

Привет, дорогие дети! Сегодня мы поговорим о забавной